物品整列装置
【課題】 頭部と細長い脚部とを有する物品を搬送しつつ整列させる物品整列装置において、占有面積当りの整列能力(生産性)を高く、物品をキズつけることなく整列すること。
【解決手段】 物品整列装置10であって、少なくとも一部の移動床40又は固定床50が、下り勾配床面41、51の下り勾配に沿う床面幅w、zを、物品1の頭部1Aにおける長手方向に対して直交する方向にある周囲から重心Gまでの最短距離Lより小、かつ物品1の頭部1Aにおける脚部1Bの長手方向に沿う方向にある頂面から重心Gまでの距離Hより大にする、狭幅下り勾配床面41、51を備えてなるもの。
【解決手段】 物品整列装置10であって、少なくとも一部の移動床40又は固定床50が、下り勾配床面41、51の下り勾配に沿う床面幅w、zを、物品1の頭部1Aにおける長手方向に対して直交する方向にある周囲から重心Gまでの最短距離Lより小、かつ物品1の頭部1Aにおける脚部1Bの長手方向に沿う方向にある頂面から重心Gまでの距離Hより大にする、狭幅下り勾配床面41、51を備えてなるもの。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は物品整列装置に関する。
【背景技術】
【0002】
物品整列装置として、特許文献1、2に記載のものがある。
特許文献1に記載の物品整列装置は、前方に物品等の投入シュート4、後方には搬出シュート6が設けられ、これら投入シュート4と搬出シュート6との間には2本以上の物品送り部材7が、その隣り合うもの同士に対して相対的に上下動するようにして設けられ、前記物品送り部材7上端に形成された搬送面9が送り方向に向かって下り傾斜になされており、可動の物品送り部材7の搬送面9上端は、この可動の物品送り部材7が下降したとき、投入シュート4側に隣り合う物品送り部材7の搬送面9下端、あるいは投入シュート4底面下端以下になるようになされ、また搬送面9下端は、この可動の物品送り部材7が上昇したとき、搬出シュート6側に隣り合う物品送り部材7の搬送面9上端、あるいは搬出シュート6底面上端以上の高さとなるようになされたものである。
【0003】
特許文献2に記載の物品整列装置は、2つの円錐台形状の外表面を有する整列器11、11を、それらの相対向する側部の母線同士がそれらの隙間にキャップ1(チューブ付きキャップ1にあってはキャップヘッド1A)を落下させないように離し、かつ水平に対し所定の傾斜角度を維持したままで回転させ、それらの外表面上(上向き谷間)にキャップ1を置いて重力の作用で一端側(投入口)から他端側(排出口)へキャップ1を搬送し、その搬送過程でキャップ1の向きを揃える。整列器11の上述の傾斜角度は3度から30度が好ましく、より好ましくは8度〜20度である。傾斜角度が大きいとキャップが整列されずに転がってしまうことがある。傾斜角度が小さいとキャップの重力による移動速度が低下し、処理能力が低下する。2つの整列器11、11の投入口にはキャップ供給シュート21が接続され、排出口にはキャップ排出コンベア22が接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】実開昭62-13918
【特許文献2】特開2007-145596
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1に記載の物品整列装置は、チューブ付キャップの如くの頭部(キャップヘッド)と細長い脚部(チューブ)とを有する物品の向きを一定方向に整列しようとするとき、それらの物品を物品送り部材の搬送面に沿う横向きに整列できるにすぎない。横向きの左右いずれか一方に頭部(又は脚部)を揃えることができない。また、頭部を物品搬送方向に沿って先行させる現象も生じ、前述の横向き整列品と混在することとなり、単なる搬送装置としての機能しか発現できない。
【0006】
特許文献2に記載の物品整列装置は、チューブ付キャップの如くの頭部(キャップヘッド)と細長い脚部(チューブ)とを有する物品の向きを一定方向に整列しようとするとき、物品の頭部を2つの円錐台形状の整列器の上向き谷間に置き、その谷間の一端側から他端側(整列器の排出口)に向けて物品を1個ずつ搬送しつつ整列して送り出す。従って、物品整列装置は整列器で整列された物品をその排出口から1個ずつ送り出すものになる。整列能力(生産性)は物品の移動速度に依存するが、物品の移動方向と円錐台形状の回転方向は一致していないため、この移動速度はさほど大きくはない。よって、物品整列装置の占有面積当りの整列能力(生産性)が低い。生産性を上げるために整列器の回転速度を高速運転すると、物品の移動速度は僅かに増大するが、整列器に接触する物品をキズつけるおそれがある。
【0007】
本発明の課題は、頭部と細長い脚部とを有する物品を搬送しつつ整列させる物品整列装置において、占有面積当りの整列能力(生産性)を高く、物品をキズつけることなく整列することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
請求項1に係る発明は、頭部と細長い脚部とを有する物品を搬送しつつ整列させる物品整列装置であって、複数の固定床と移動床を物品搬送方向に沿って交互に配置するとともに、各固定床と各移動床が物品搬送方向の下流側に向けて下り勾配をなすように傾斜した下り勾配床面を備え、各移動床を同時にそれらの床面が隣接する固定床の床面に対する上位と下位に位置付ける昇降動作を繰り返し、少なくとも一部の移動床又は固定床が、下り勾配床面の下り勾配に沿う床面幅を、物品の頭部における長手方向に対して直交する方向にある周囲から重心までの最短距離より小、かつ物品の頭部における脚部の長手方向に沿う方向にある頂面から重心までの距離より大にする、狭幅下り勾配床面を備えてなるようにしたものである。
【0009】
本明細書における「下流」とは、物品が進行していく方向を示し、高さ方向の下位位置を示すものではない。また、「上流」についても同様に、物品が進行していく方向と逆方向を示すものであり、高さ方向の上位位置を示すものではない。従って、「下流側」という表現においても、高さ方向としては、ある基準に対して下位位置に限定されるものではない。「上流側」についても同様である。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、少なくとも一部の移動床又は固定床が、下り勾配床面の下り勾配に沿う床面幅を、物品の頭部における長手方向に対して直交する方向にある周囲から重心までの最短距離より小、かつ物品の頭部における脚部の長手方向に沿う方向にある頂面から重心までの距離より大にする、狭幅下り勾配床面を備えるものにした。これにより、頭部と細長い脚部とを有する物品を搬送しつつ整列させる物品整列装置において、占有面積当りの整列能力(生産性)を高く、物品をキズつけることなく整列することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】図1は物品整列装置による物品整列時における移動床の上昇状態を示す模式図である。
【図2】図2は物品整列装置による物品整列時における移動床の下降状態を示す模式図である。
【図3】図3は物品整列装置の昇降駆動機構を示す模式図である。
【図4】図4は物品整列装置の固定床と移動床の上り配置を示す模式図である。
【図5】図5は物品の形態を示す模式図である。
【図6】図6は物品の頭部形状と狭幅下り勾配床面との関係を示す模式図である。
【図7】図7は整列移動床を用いた頭部先行物品の整列搬送処理工程における整列動作を示す模式図である。
【図8】図8は整列移動床を用いた頭部横向き物品の整列搬送処理工程における不整列動作を示す模式図である。
【図9】図9は整列固定床を用いた頭部先行物品の整列搬送処理工程における整列動作を示す模式図である。
【図10】図10は整列固定床を用いた頭部横向き物品の整列搬送処理工程における不整列動作を示す模式図である。
【図11】図11は物品整列装置の変形例の移動床の上昇状態を示す模式図である。
【図12】図12は物品の頭部形状と狭幅下り勾配床面との関係を示す模式図である。
【図13】図13は上り勾配床面を備えた整列移動床を示す模式図である。
【図14】図14は物品整列装置の固定床と移動床の下り配置を示す模式図である。
【図15】図15は物品整列装置の固定床と移動床の水平配置を示す模式図である。
【図16】図16は物品整列装置に排出コンベアを接続した第1例を示す模式図である。
【図17】図17は物品整列装置に排出コンベアを接続した第2例を示す模式図である。
【図18】図18は物品整列装置に排出コンベアを接続した第3例を示す模式図である。
【図19】図19はトリガーポンプキャップを示す模式図である。
【図20】図20はトリガーポンプキャップの他の例を示す模式図である。
【図21】図21はプッシュ式ポンプキャップを示す模式図である。
【図22】図22は従来の物品整列装置による頭部先行物品の整列処理過程を示す模式図である。
【図23】図23は従来の物品整列装置による頭部横向き物品の整列処理過程を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
物品整列装置10は、頭部1Aと細長い脚部1Bを有する物品1を搬送しつつ整列させるものであり、例えば頭部1Aをキャップヘッド、脚部1Bをチューブとするチューブ付キャップを、頭部1Aを物品搬送方向に沿って先行させる長手向き姿勢に整列して送り出し可能にする。物品1において、脚部1Bの例として、樹脂又は金属等からなる筒や細管が挙げられる。脚部1Bの太さの例として、直径3〜15mmの管がある。脚部1Bの形状として、直線のもの、曲線のもの、屈曲部を有するもの、それらの組合せといったものがある。脚部1Bは頭部1Aに比して重量が小さい。例えば、トリガーポンプキャップ1の場合、脚部1Bの重量は頭部1Aの重量の1/15程度であり、プッシュ式ポンプキャップ1の場合、脚部1Bの重量は頭部1Aの重量の1/4程度である。
【0013】
図19〜図21は、物品整列装置10が好適に整列搬送処理する各種チューブ付キャップを示す。図19は、くの字状硬質チューブ1Bをもつトリガーポンプキャップ1、図20は軟質チューブ1Bをもつトリガーポンプキャップ1、図21は太径硬質管1Bをもつプッシュ式ポンプキャップ1を示す。トリガーポンプキャップ1は樹脂等からなり、液体を噴霧する。プッシュ式ポンプキャップ1は樹脂等からなり、液体を定量吐出する。尚、本発明によって整列搬送処理できる物品1はチューブ付キャップに限定されない。
【0014】
物品整列装置10は、図1、図2に示す如く、架台11の一端側から他端側に向かう方向を物品1(本実施例ではチューブ付キャップとする)の物品搬送方向とし、その一端側に入口シュート12を設け、入口シュート12の裏面に搬送力を高めるため、バイブレータ(不図示)を装備しても良い。入口シュート12への物品1の供給は、物品1を貯めたホッパー下部からでも良いし、ベルトコンベアでも良い。また、入口シュート12がベルトコンベアであっても良い。
【0015】
物品整列装置10は、架台11に設けた支持部材に複数の固定床20を支持する。また、物品整列装置10は、架台11に支持した昇降駆動装置13(図3)に、複数の通常移動床30と整列移動床40を担持する。物品整列装置10は、複数の通常移動床30と整列移動床40の各個を各固定床20に対して搬送方向の側傍(本実施例では上流側の側傍)に隣接配置する。固定床20と移動床30、40は一定の間隔を介して搬送方向に沿って交互に配置されるものになる。尚、固定床20と移動床30、40を床長さ方向の両側から挟む架台11の両側には側板14が備え付けられ、物品1の落下を防止している(図1、図2では片側のみ表示)。
【0016】
物品整列装置10において、固定床20は、図3に示す如く、それ自体で、搬送方向の下流側に向けて下り勾配(水平に対する傾斜角度η1)をなすように傾斜した下り勾配床面21を備える。各固定床20にバイブレータを装備し、搬送力を高めても良い。また、移動床30、40は、図3に示す如く、それ自体で、搬送方向の下流側に向けて下り勾配(水平に対する傾斜角度η2.η3)をなすように傾斜した下り勾配床面31、41を備える。尚、図3は移動床30、40の昇降動作中で上昇途中の状態、又は下降途中の状態を示している。
【0017】
物品整列装置10は、複数の移動床のうちの少なくとも一部、例えば1個又は全部の移動床を、整列移動床40とする。整列移動床40は、通常移動床30の下り勾配床面31に比して、物品の進行方向における床面幅を狭幅にしてなる狭幅下り勾配床面41を備える。
【0018】
物品整列装置10は、図4に示す如く、複数の固定床20の各個の下り勾配床面21を互いに搬送方向の下流側に向けて上り勾配(水平に対する配置角度θ1)をなすように配置するとともに、複数の移動床30、40の各個の下り勾配床面31、41を互いに搬送方向の下流側に向けて上り勾配(水平に対する配置角度θ2)をなすように配置している。
【0019】
物品整列装置10は、昇降駆動装置13により各移動床30、40の昇降動作を繰り返す。即ち、各移動床30、40をそれらの下り勾配床面31、41が隣接する各固定床20の下り勾配床面21に対する上位(図1)と下位(図2)に位置付ける昇降動作を繰り返す。昇降駆動装置13は、昇降速度や昇降ストロークを変更制御できる電動シリンダを用いることができる。昇降駆動装置13は、電動モータの回転を直線往復運動に変換する機構、又は空圧シリンダ等でも良い。尚、図4のSは移動床30の昇降ストロークを示す。
【0020】
以下、物品整列装置10の各部の構造について詳述する。
(通常移動床30と整列移動床40の上昇動作)
通常移動床30の床面31の最下部が、その下流の固定床20の床面21の最上部を越えるところまで上昇する。
【0021】
整列移動床40の床面41の最下部が、その下流の固定床20の床面21の最上部を越えるところまで上昇する。
【0022】
通常移動床30と整列移動床40はこれ以上に上昇しても良いが、処理能力の点からは、整列移動床40の最上昇位置を、整列移動床40の床面41の最下部が、その下流の固定床20の床面21の最上部を越えた位置とするのが好ましい。上昇位置において一時停止すると、通常移動床30から下流の固定床20へと、整列移動床40から下流の固定床20へと物品1が確実に送られる。物品1に応じて、一時停止時間は、無しとすることができる。この場合は搬送速度が向上する。物品1によっては、適切に調整された停止時間を設ける。
【0023】
(通常移動床30と整列移動床40の下降動作)
通常移動床30の床面31の最上部が、その上流の固定床20の床面21の最下部を越えるところまで下降する。
【0024】
整列移動床40の床面41の最上部が、その上流の固定床20の床面21の最下部を越えるところまで下降する。
【0025】
通常移動床30と整列移動床40はこれ以上に下降しても良いが、処理能力の点から、整列移動床40の最下降位置は、整列移動床40の床面41の最上部が、その上流の固定床20の床面21の最下部に達したところとするのが好ましい。最下降位置において一時停止すると、通常移動床30へと上流の固定床20から、整列移動床40へと上流の固定床20から物品1が確実に送られる。物品1の挙動に応じて、一時停止時間は、無しとすることもあれば、適切に調整された停止時間を設けることもある。
【0026】
整列移動床40の狭幅下り勾配床面41の最下部を各通常移動床30の下り勾配床面31の最下部を結ぶ直線と概ね一致させると良い。移動床30、40の下り勾配床面31、41の最上部と最下部は、移動床30、40の下り勾配床面31、41上の物品1が下流側の固定床20の下り勾配床面21上へ移動するように、また上流の固定床20の下り勾配床面21上の物品1が下流側の移動床30、40の下り勾配床面31、41上へ移動するように、適宜調整される。
【0027】
物品整列装置10において、固定床20、通常移動床30、整列移動床40の各床面21、31、41の床面幅の好適値は以下の通りである(図3、図6)。尚、物品最小幅wとは物品1を天面の側から見た面の最小寸法をいい、物品高さhとは物品1における天面に直交する縦長方向の全長をいう。
【0028】
(固定床20、通常移動床30、整列移動床40の構造)
固定床20、通常移動床30、整列移動床40は、中実部と板状部を組み合せた構造としても良いし、中実構造としても良いし、また、板材の曲げ加工による等、特に限定されるものではない。材質についても、樹脂、金属、木材、ゴム等、また、これらを組み合せたもの等、特に限定されない。
【0029】
(固定床20、通常移動床30、整列移動床40の床面長さ)
固定床20、通常移動床30、整列移動床40の物品搬送方向に直交する方向に沿う床長さは、物品高さの1.0倍を超えることが望ましい。1.0倍を超えることにより、物品1を上記各床に縦長の物品1を横向きにすることができる。上記各床の床長さを物品高さの2.0倍を超えるようにすることで、物品整列装置10の処理能力を高めることができる。
【0030】
(固定床20の床面21の床面幅v1)
固定床20の床面21の床面幅v1は、物品最小幅の0.65〜1.8倍が好ましい。0.65倍以上とすることで、寝転がった物品を確実に固定床20の床面21の上に保持することができる。また、1.8倍以下とすることで、1つの固定床20の床面21の同じ位置に、寝転がった2つ以上の物品が同時に載ることを防止できる。
【0031】
(通常移動床30の床面31の床面幅v2)
通常移動床30の床面31の床面幅v2は物品最小幅の0.65〜1.8倍が好ましい。0.65倍以上とすることで、物品を確実に上昇させることができる。また、1.8倍以下とすることで、1つの通常移動床30の床面31の同じ位置に、横たわった2つ以上の物品が同時に載ることを防止できる。
【0032】
(整列移動床40の狭幅下り勾配床面41の床面幅)
整列移動床40は、図5、図6に示す如く、狭幅下り勾配床面41の下り勾配に沿う床面幅wを、物品1の頭部1Aにおける長手方向(脚部1Bの延在方向に沿うキャップ高さ方向)に対して直交する方向にある周囲(キャップ外周)からその重心Gまでの最短距離L(図5)と概ね同等又はより小(w≦L)、かつ物品1の頭部1Aにおける脚部1Bの長手方向に沿う方向にある頂面(キャップ天面)から重心Gまでの距離H(図5)と概ね同等又はより大(w≧H)にする。好適には、w<1.4L、w>0.9Hである。物品1の頭部1Aにおける長手方向について補足すると、物品1の幅L0、物品1の厚みW0(L0>W0)である物品1を横にして載置した際に、より安定して物品が載置される側、即ち、載置した物品が上方から見える側である幅L0側を長手方向として設定される。物品1の幅L0、物品1の厚みW0が同等の場合は(L0≒W0)、いずれの側を長手方向としても良い。
【0033】
尚、通常移動床30の床面幅v2、通常移動床30の搬送方向に沿う板厚Aに対し、整列移動床40の床面幅w、整列移動床40の搬送方向に沿う板厚aは、w<v2、a<Aである。
【0034】
物品1の頭部1Aにおける長手方向に対して直交する方向にある周囲からその重心Gまでの最大距離がL1、最小距離がL2になる場合(図5(B))には、上述の最短距離L=L2になる。
【0035】
これにより、整列移動床40を有する物品整列装置10にあっては、物品1が、図6(A)に示す如く、頭部1Aから脚部1Bにまで渡る長手向き姿勢を搬送方向に沿わせて整列移動床40の狭幅下り勾配床面41に移載されてくると、物品1の頭部1Aの重心Gは整列移動床40の狭幅下り勾配床面41内に位置するから、物品1はこの整列移動床40の上昇によりその頭部1Aが下流側の固定床20の下り勾配床面21へと移送され、頭部先行の姿勢に整列されて送り出される整列搬送処理がなされる。これに対し、物品1が、図6(B)に示す如く、頭部1Aから脚部1Bにまで渡る長手向き姿勢を搬送方向に斜交又は直交させて整列移動床40の狭幅下り勾配床面41に移載されてくると、物品1の頭部1Aの重心Gは整列移動床40の狭幅下り勾配床面41外に位置するものになるから、物品1はこの整列移動床40の上昇によりその頭部1Aが上流側の固定床20の下り勾配床面21へと転落し、下流側へと移送されず、整列搬送処理されない。
【0036】
物品整列装置10において、固定床20、通常移動床30、整列移動床40の各床面21、31、41の傾斜角度の好適値は以下の通りである(図3)。
【0037】
(固定床20の床面21の傾斜角度η1)
固定床20の床面21が水平面に対してなす傾斜角度η1は、15度から40度が好ましく、特に好ましくは18度から32度である。15度以上とすることで、物品は固定床20の床面21上で下流へとスムースに滑ることが可能である。また、40度以下とすることで通常移動床30、整列移動床40の昇降ストロークを小さくすることが可能であり、物品搬送処理能力を高能力にできる。
【0038】
(通常移動床30の床面31の傾斜角度η2)
通常移動床30の床面31が水平面に対してなす傾斜角度η2も、固定床20の床面21が水平面に対してなす傾斜角度η1におけると同一理由で、15度から40度が好ましく、特に好ましくは18度から32度である。
【0039】
(整列移動床40の床面41の傾斜角度η3)
整列移動床40の床面41が水平面に対してなす傾斜角度η3も、固定床20の床面21が水平面に対してなす傾斜角度η1におけると同一理由で、15度から40度が好ましく、特に好ましくは18度から32度である。
【0040】
(固定床20と通常移動床30、整列移動床40の傾斜角度η1、η2、η3の関係)
通常移動床30、整列移動床40の床面31、41が水平面となす傾斜角度η2、η3は、固定床20の床面21が水平面となす傾斜角度η1と同等(図3)、又は大きくすることが好ましい。η1よりもη2、η3を好ましくは10〜25度大きくすると良い。角度を大きくすることで、特に、断面形状が円形や正多角形でない楕円状、長円状、長方形状等の長手部を有す形状の物品を扱う際に、通常移動床30、整列移動床40が上昇時、物品1の長手部は通常移動床30、整列移動床40の床面31、41が水平面となす傾斜角度η2、η3に合せて、下流方向により傾斜した状態となり、物品1を確実に下流の固定床20に送り込むことが可能になる。
【0041】
物品整列装置10において、固定床20、通常移動床30、整列移動床40の上り勾配の配置角度の好適値は以下の通りである(図4)。
【0042】
(固定床20の配置角度θ1)
固定床20の配置角度θ1は、水平面に対して、20〜40度とされ、好ましくは24度から36度とされる。20度以上とすることで適切に固定床20や通常移動床30、整列移動床40に載らなかった物品を上流に滑り落とすことが可能になる。逆に40度以下とすることで上下動ストロークを小さくすることができ、高能力で物品の処理が可能になる。
【0043】
(通常移動床30、整列移動床40の配置角度θ2)
通常移動床30、整列移動床40の配置角度θ2も、固定床20の配置角度θ1におけると同一理由で、水平面に対して20〜40度とされ、好ましくは24度から36度とされる。
【0044】
(固定床20と通常移動床30、整列移動床40の配置角度θ1、θ2の関係)
固定床20の配置角度θ1と、通常移動床30、整列移動床40の配置角度θ2は概ね同一とすることが好ましい。この値を概ね同一とすることで、上流と下流の各移動床30、40により物品を下流に送るための昇降ストロークを最小にすることができ、物品搬送処理能力を高能力にできる。
【0045】
尚、物品整列装置10は、図14に示す如く、複数の固定床20の各個の下り勾配床面21を互いに搬送方向の下流側に向けて下り勾配(水平に対する配置角度θ1)をなすように配置するとともに、複数の移動床30、40の各個の床面31、41を互いに搬送方向の下流側に向けて下り勾配(水平に対する配置角度θ2)をなすように配置しても良い。固定床20の配置角度θ1は、水平面に対して、10〜40度とされ、好ましくは15〜25度とされる。10度以上とすることで適切に固定床20や移動床30、40に載らなかった物品を上流に落とすことが可能になり、更に、上下動ストロークを小さくすることができるので高能力で物品の処理が可能になる。逆に40度以下とすることで、物品の上流方向への移動速度が速くなりすぎることを抑制できる。移動床30、40の配置角度θ2も、固定床20の配置角度θ1におけると同一理由で、水平面に対して10〜40度とされ、好ましくは15〜25度とされる。固定床20の配置角度θ1と、移動床30、40の配置角度θ2は概ね同一とすることが好ましい。この値を概ね同一とすることで、上流と下流の各移動床30、40により物品を下流に送るための昇降ストロークを最小にすることができ、物品搬送処理能力を高能力にできる。複数の固定床20と移動床30、40を下り勾配配置することにより、上り勾配配置(図4)したものに比して、固定床20の床面21と移動床30、40の床面31、41とが同様の下り勾配をなすことから、昇降駆動装置13が移動床30、40に付与すべき昇降ストロークが小さくなり、昇降サイクルタイムを短縮できる。
【0046】
複数の固定床20と移動床30、40を下り勾配配置した上述の物品整列装置10にあっては、頭部1Aが先行する物品1は、複数の固定床20又は移動床30、40を滑り落ちることがある。従って処理能力は増大するが、頭部1Aが横向き姿勢で滑り落ちる物品1もあるため、物品整列装置の出口に、頭部横向き物品を除去するための横向き物品排出装置を設けるのが好ましい。
【0047】
また、物品整列装置10は、図15に示す如く、複数の固定床20の各個の床面21を互いに搬送方向の下流側に向けて水平をなすように配置するとともに、複数の移動床30、40の各個の床面31、41を互いに搬送方向の下流側に向けて水平をなすように配置しても良い。複数の固定床20と移動床30、40を水平配置することにより、上り勾配配置(図4)したものに比して、固定床20の床面21と移動床30、40の床面31、41の配置角度が下り勾配に近くなるから、昇降駆動装置13が移動床30、40に付与すべき昇降ストロークがやや小さくなり、昇降サイクルタイムをやや短縮できる。
【0048】
複数の固定床20と移動床30、40を水平配置した上述の物品整列装置10にあっては、物品1が、複数の固定床20又は移動床30、40に載ったまま、単なる上下動を繰り返す現象を生ずることがあるが、上流側の固定床20、移動床30から送られてくる後続の物品1によって押し出され、正常に移動することができる。
【0049】
物品整列装置10によれば、昇降駆動装置13による通常移動床30及び整列移動床40の上昇により、移動床30、40の床面31、41が固定床20の床面21上にある物品1を突き上げると、移動床30、40の床面31、41自体の傾斜が物品1に下流側への搬送力を付与する。搬送力を付与された物品1は、移動床30、40の床面31、41から、下流側の搬送方向に沿って下り勾配をなす固定床20の床面21上に移載され、固定床20の床面21自体の傾斜に載って滑り、下流側へと搬送される。このとき、固定床20の床面21、移動床30、40の床面31、41が互いに下流側へ向けて上り勾配をなすように配置されているとき、物品1はこの上り勾配の搬送経路に沿って順に下流側の床面21、31、41に持ち上げられるように搬送され、最下流の通常移動床30の床面31から出口固定床20を経て排出コンベア等に送り出される。
【0050】
昇降駆動装置13による整列移動床40の昇降については、他の通常移動床30の駆動とは独立、又は別個の昇降駆動装置13を用いることにより、昇降速度を大きくし、1昇降サイクルの時間を短くすることが好ましい。整列移動床40は、頭部1Aが先行した物品1のみが通過できるので、整列移動床40を通過する物品1の通過量の低下を抑制することができる。
【0051】
尚、物品整列装置10は、移動床30、40の昇降動作の1サイクル(最下降位置〜最上昇位置〜最下降位置の1サイクル)において、移動床30、40の床面31、41が隣接する固定床20の床面21より上に突出している時間割合を、該固定床20の床面21より下に没入している時間割合より小さく制御することができる。これにより、物品1を移動床30、40の床面31、41より突き上げている時間より、物品1を固定床20の床面21に載せて滑らせる時間のほうが長くなり、物品1の送出量、即ち、物品整列装置10の処理能力を増加できる。
【0052】
尚、移動床30、40の上昇加速度が大きい場合には、移動床30、40の床面31、41が物品1に及ぼす突き上げ力が大きく、ひいては移動床30、40Aの床面31、41の傾斜が物品1に及ぼす搬送力が大きくなり、物品1の送出量を増加できる。
【0053】
また、物品整列装置10は、移動床30、40の昇降動作の1サイクルにおいて、移動床30、40の床面31、41が隣接する固定床20の床面21より上に突出している時間割合、即ち、床面時間割合を、該固定床20の床面21より下に没入している時間割合より大きく制御することもできる。これにより、物品1を移動床30、40の床面31、41により突き上げている時間より、物品1を固定床20の床面21に載せて滑らせる時間のほうが短くなり、物品1の送出量を低減できる。
【0054】
このように、1サイクルにおける移動床30、40の床面時間割合を増減できるよう構成したことで、物品1の送出量を調整することができ、充填ラインなどの下流行程の処理能力に物品整列装置の処理能力を合致させることができる。
【0055】
尚、移動床30、40の上昇加速度が小さい場合には、移動床30、40の床面31、41が物品1に及ぼす突き上げ力が小さく、ひいては移動床30、40の床面31、41の傾斜が物品1に及ぼす搬送力が小さくなり、物品1の送出量を低減できる。
【0056】
また、移動床30、40の上昇速度の最大値は、搬送物品の重さや固定床配置角度θ1や移動床配置角度θ2等によっても、物品1を所望の速度で安定搬送できるように適宜調整される。
【0057】
しかるに、物品整列装置10にあっては、図1、図2に示す如く、狭幅下り勾配床面41を備えた整列移動床40を有するものにしたから、入口シュート12の側から供給される物品1を搬送しつつ以下の如くに整列搬送処理できる。このとき、物品1はチューブ付キャップであり、頭部1A(キャップヘッド)と細長い脚部1B(チューブ)とを有する。
【0058】
尚、図1、図2に示した物品整列装置10は、3つの固定床20、2つの通常移動床30、1つの整列移動床40を有する構成となっているが、それらの固定床20、移動床30、40の個数を増やしても良い。特に整列移動床40の個数を増やすと、物品1の頭部1Aが先行する目標整列姿勢が得られる比率をほぼ100%に高めることができる。整列移動床40の上流の、好ましくは隣接して上流の固定床20又は移動床30、又はその両方の固定床20と移動床30の下り勾配床面21、31の床面幅を他の固定床20や移動床30の下り勾配床面21、31の床面幅より長くすることにより、整列移動床40への物品1の送り込み量を増加させ、物品1の整列処理量を高めることができる。
【0059】
図1、図2の物品整列装置10では、入口シュート12から投入されて方向を無秩序にしている全ての物品1が整列移動床40まで順次搬送されてくるが、頭部1Aが搬送方向に先行する物品1のみが以下の如く整列移動床40を通過でき、整列される。
【0060】
(A)頭部先行物品1の整列搬送処理動作(図7)
(1)物品1が、図6(A)に示す如く、頭部1Aから脚部1Bにまで渡る長手向き姿勢を搬送方向に沿わせて整列移動床40の狭幅下り勾配床面41に移送されてくる。
【0061】
(2)物品1の頭部1Aの重心Gは整列移動床40の狭幅下り勾配床面41内に位置するものになり、この整列移動床40の上昇とともに物品1が確実に上昇される。
【0062】
(3)整列移動床40の狭幅下り勾配床面41が下流側の固定床20の下り勾配床面21より上位に達すると、物品1の頭部1Aが下流側の固定床20の下り勾配床面21へと移送され、頭部先行の姿勢に整列されて送り出される整列搬送処理がなされる。
【0063】
(B)頭部横向き物品1の整列搬送処理動作(図8)
(1)物品1が、図6(B)に示す如く、頭部1Aから脚部1Bにまで渡る長手向き姿勢を搬送方向に斜交又は直交させて整列移動床40の狭幅下り勾配床面41に移載されてくる。
【0064】
(2)物品1の頭部1Aの重心Gは整列移動床40の狭幅下り勾配床面41外に位置するものになり、物品1をこの整列移動床40の上昇によって上昇させることができない。
【0065】
(3)物品1の頭部1Aが上流側の固定床20の下り勾配床面21へと転落し、下流側へと移送されず、整列搬送処理されない。
【0066】
図9、図10は、本発明の変形例に係る物品整列装置10を示すものである。この物品整列装置10は、複数の固定床20と移動床30を有する物品整列装置10において、固定床20の少なくとも一部、例えば一部又は全部の固定床20を、整列固定床50としたものである。整列固定床50は、通常固定床20の下り勾配床面21に比して、床面幅を狭幅にしてなる狭幅下り勾配床面51を備えるものである。
【0067】
即ち、整列固定床50は、狭幅下り勾配床面51の下り勾配に沿う床面幅zを、物品1の頭部1Aにおける長手方向(脚部1Bの延在方向に沿うキャップ高さ方向)に対して直交する方向にある周囲(キャップ外周)からその重心Gまでの最短距離Lと概ね同等又はより小(z≦L)、かつ物品1の頭部1Aにおける脚部1Bの長手方向に沿う方向にある頂面(キャップ天面)から重心Gまでの距離Hと概ね同等又はより大(z≧H)にする。好適には、z<1.4L、z>0.9Hである。
【0068】
これにより、整列固定床50を有する物品整列装置10にあっては、図9に示す如く、物品1が頭部1Aから脚部1Bにまで渡る長手向き姿勢を搬送方向に沿わせて整列固定床50の狭幅下り勾配床面51に移載されてくると、頭部1Aの重心Gは整列固定床50の狭幅下り勾配床面51内に位置するものになるから、物品1は、下流側の移動床30の下降によりその頭部1Aがその移動床30の下り勾配床面31へと移送され、頭部先行の姿勢に整列されて送り出される整列搬送処理がなされる。これに対し、図10に示す如く、物品1が頭部1Aから脚部1Bにまで渡る長手向き姿勢を搬送方向に斜交又は直交させて整列固定床50の狭幅下り勾配床面51に移載されてくると、物品1の頭部1Aの重心Gは整列固定床50の狭幅下り勾配床面51外に位置するものになり、物品1は上流側の移動床30の下降によりその頭部1Aが上流側の移動床30へと落下し、下流側へと移送されず、整列搬送処理されない。
【0069】
図9、図10に示した物品整列装置10において、整列固定床50の上述した搬送処理効果を高めるため、整列固定床50の上流の移動床30の最上昇時に、その移動床30の下り勾配床面31の最下位位置が、下流の整列固定床50の狭幅下り勾配床面51の最上位位置より高くすることが好ましい。上流の移動床30の上昇によって物品1は下流の整列固定床50の狭幅下り勾配床面51へ滑り落ちることが可能な高さよりも更に高く持ち上げられる。次に上流の移動床30の下降時には、物品1の重心Gと整列固定床50との位置関係に加え、物品1が下方へ変位せしめられる作用によって、物品1は確実に上流側の移動床30へと転げ落ちる。
【0070】
図11〜図13は、物品整列装置10の変形例に係る物品整列装置10Aを示すものである。物品整列装置10Aが物品整列装置10と異なる点は、整列移動床40の搬送方向に沿う板厚Aを、通常移動床30の搬送方向に沿う板厚Aと同等にするとともに、狭幅下り勾配床面41に対する物品搬送方向の上流側に、物品搬送方向の下流側に向けて上り勾配(水平に対する傾斜角度γ)をなすように傾斜した上り勾配床面40Aを床長さ方向、即ち、整列移動床40の物品進行方向に対して垂直な方向の全長にわたって備えたことにある。図11は通常移動床30と整列移動床40の上昇状態を示す。
【0071】
尚、物品整列装置10Aの整列移動床40は、狭幅下り勾配床面41の下り勾配(水平に対する傾斜角度η3)に沿う床面幅wを、物品整列装置10におけると同様に、物品1の頭部1Aにおける長手方向に対して直交する方向にある周囲から重心Gまでの最短距離をL、物品1の頭部1Aにおける脚部1Bの長手方向に沿う方向にある頂面から重心Gまでの距離をHとするとき、w≦L、好適にはw<1.4L、w≧H、好適にはw>0.9Hとする。これにより、物品整列装置10の整列移動床40が狭幅下り勾配床面41に基づいて施したと同様の整列搬送処理作用が物品1に対してなされる。
【0072】
物品整列装置10Aにあっては、物品1が頭部1Aから脚部1Bにまで渡る長手向き姿勢を搬送方向に斜交又は直交させて整列移動床40の狭幅下り勾配床面41に移載され、物品1の頭部1Aの重心Gが整列移動床40の狭幅下り勾配床面41外に位置するものになり、この整列移動床40の上昇により物品1の頭部1Aが上流側の固定床20の下り勾配床面21へと転落しようとするとき、整列移動床40の上り勾配床面40Aが上流側の固定床20の下り勾配床面21へのその転落を容易にする。この上り勾配床面40Aの作用は、上り勾配床面40Aのγを30〜80度とするときに顕著になる。
【0073】
物品整列装置10Aにあっては、整列移動床40の板厚Aを他の通常移動床30の板厚Aと同等にしたから、複数の固定床20と移動床30の配置のピッチ間隔を変更せずに、通常移動床30を直ちに整列移動床40に交換し、上り勾配床面40A、下り勾配床面41に基づく上述の整列搬送処理作用を実現できる。尚、整列移動床40を通常移動床30に交換することも容易になり、これによって物品1の単なる定量供給を行なうことができる。
【0074】
前述の狭幅下り勾配床面51を備える整列固定床50についても、整列固定床50の搬送方向に沿う板厚を通常固定床20の搬送方向に沿う板厚と同等にするとともに、狭幅下り勾配床面51に対する物品搬送方向の上流側に、物品搬送方向の下流側に向けて上り勾配をなすように傾斜した上り勾配床面50A(不図示)を備えるものとすることができる。
【0075】
図16は、物品整列装置10の搬送方向の出口(送出口)に排出コンベア100を接続し、物品整列装置10によって整列された物品1を排出コンベア100により下工程へと排出可能にしたものである。図16(A)のB-B線に沿う矢視図を図16(B)とし、C-C線に沿う矢視図を図16(C)とする。
【0076】
排出コンベア100は物品整列装置10から物品1の送り出し方向(搬送方向)と直交する方向を送り出し方向にしている。排出コンベア100は物品整列装置10の送出口の固定床20の床面21の最下高さ位置よりわずかに低位にコンベア面を位置付けている。物品整列装置10から送り出された物品1は、排出コンベア100まで滑り落ち、排出コンベア100の送り出し方向に直交する幅方向の奥側に立設してある位置規制ガイド101に当って停止する。排出コンベア100のコンベア面は水平でも、固定床20の床面21の傾斜に合せて傾けていても良い。物品整列装置10の両側の側板14のうち、排出コンベア100の送出方向寄りの側板14は、物品1が詰まることを防止するため、出口側に切欠部14Aを有する。排出コンベア100は連続的に運転されていても、物品整列装置10からの物品1の送り出しタイミングに合せて間欠的に運転されても良い。
【0077】
物品1がキャップの場合、排出コンベア100の下行程で、キャップの頭部1Aが上向きとなるような反転を行ない、このキャップをキャップ締め機へと移送する。必要に応じて、キャップ締め機の前に、物品1の前後方向揃え装置を設置する。
【0078】
図17は、物品整列装置10の搬送方向の出口(送出口)に排出コンベア200を接続し、物品整列装置10によって整列された物品1を排出コンベア200により下工程へと排出可能にしたものである。図17(A)のB-B線に沿う矢視図を図17(B)とする。
【0079】
排出コンベア200は物品整列装置10からの物品1の送り出し方向(搬送方向)と直交する方向を送り出し方向にしている。排出コンベア200は物品整列装置10の送出口の固定床20の床面21の最下高さ位置より頭部1Aの高さ程度低位にコンベア面を位置付けている。物品整列装置10から送り出された物品1は、排出コンベア200まで滑り落ち、排出コンベア200の排出方向に直交する幅方向の奥側に立設してある位置規制ガイド201に当って停止しつつ頭部1Aが真下向きになる。排出コンベア200のコンベア面は水平が好ましい。物品整列装置10の両側の側板14のうち、排出コンベア200の排出方向寄りの側板14は、物品1の脚部1Bの障害にならないように、出口側に切欠部14Aを有する。排出コンベア200は連続的に運転されていても、物品整列装置10からの物品1の送り出しタイミングに合せて間欠的に運転されても良い。
【0080】
物品1がトリガーポンプキャップ等のキャップの場合、排出コンベア200の下行程で、キャップの頭部1Aが上向きとなるような上下反転を行ない、このキャップをキャップ締め機へと移送する。必要に応じて、キャップ締め機の前に、物品1の前後方向揃え装置を設置する。
【0081】
図18は、物品整列装置10の搬送方向の出口(送出口)に排出コンベア300を接続し、物品整列装置10によって整列された物品1を排出コンベア300により下行程へと送り出し可能にしたものである。
【0082】
排出コンベア300は物品整列装置10からの物品1の送り出し方向(搬送方向)と同じ方向を排出方向にしている。物品整列装置10から送り出された物品1は、排出コンベア300まで滑り落ち、順次排出コンベア300により送り出される。物品1は、排出コンベア300により送り出されつつ、位置決めガイド301等により所定の位置に供給される。
【0083】
尚、図22、図23は本発明の比較例の物品整列装置10であり、複数の固定床20、移動床30を有するが、本発明の整列移動床40又は整列固定床50を有していない。この比較例の物品整列装置10では、物品1が頭部1Aから脚部1Bにまで渡る長手向き姿勢を搬送方向に沿わせて搬送されてきても(図22)、又は物品1が頭部1Aから脚部1Bにまで渡る長手向き姿勢を搬送方向に斜交又は直交させて搬送されてきても(図23)、物品1の重心Gは移動床30の下り勾配床面31内に位置するものになり、この移動床30の上昇によりそのままの姿勢で下流の固定床20の下り勾配床面21へと移送され、結局姿勢を調整されない。即ち、物品1がどんな姿勢で搬送されてきても、頭部1A先行の姿勢に整列して送り出す整列搬送処理がなされることはない。
【0084】
物品整列装置10によれば以下の作用効果を奏する。
本発明によれば、整列移動床40又は整列固定床50の狭幅下り勾配床面41、51の床面幅w、zに対し、物品1の頭部1Aにおける長手方向に対して直交する方向にある周囲から重心Gまでの最短距離Lを大きくし、かつ物品1の頭部1Aにおける脚部1Bの長手方向に沿う方向にある頂面から重心Gまでの距離Hを小さくする物品1でありさえすれば、いずれの物品1にも上述の整列搬送処理を施すことができる。従って、頭部1Aと細長い脚部1Bとを有する物品1を搬送しつつ整列できる。
【0085】
また、本発明では少なくとも一部の移動床30又は固定床20が上述の狭幅下り勾配床面41又は51を備えれば、上述の整列搬送処理を行なうことができる。従って、複数の固定床20〜移動床30、40を互いに上り勾配、下り勾配、水平のいずれにも配置できる。
【0086】
また、本発明では、複数の固定床20〜移動床30、40による物品1の搬送方向全域(入口シュート12〜排出コンベア100)で上述の整列搬送処理がなされ、かつそれらの固定床20〜移動床30、40の搬送方向に直交する床面長さの全域で上述の整列搬送処理がなされる。従って、物品整列装置10の占有面積あたりの整列能力(生産性)が高い。
【0087】
また、本発明では、各固定床20の下り勾配床面21及び移動床30、40の下り勾配床面31、41の勾配と、移動床30、40の昇降動作に応じて物品1をそれらの床面上にて滑らせ、又は転がして搬送しつつ上述の整列搬送処理を行なう。このとき、移動床30、40の昇降動作は、物品1がそれらの床面31、41に当ってキズつくほどの高速とする必要がない。従って、物品1をキズつけることなく整列できる。
【産業上の利用可能性】
【0088】
本発明は、少なくとも一部の移動床又は固定床が、下り勾配床面の下り勾配に沿う床面幅を、物品の頭部における長手方向に対して直交する方向にある周囲から重心までの最短距離より小、かつ物品の頭部における脚部の長手方向に沿う方向にある頂面から重心までの距離より大にする、狭幅下り勾配床面を備えるものにした。これにより、頭部と細長い脚部とを有する物品を搬送しつつ整列させる物品整列装置において、占有面積当りの整列能力(生産性)を高く、物品をキズつけることなく整列することができる。
【符号の説明】
【0089】
1 物品
1A 頭部
1B 脚部
10、10A 物品整列装置
20 固定床
21 下り勾配床面
30 移動床
31 下り勾配床面
40 移動床
40A 上り勾配床面
41 狭幅下り勾配床面
50 固定床
51 狭幅下り勾配床面
【技術分野】
【0001】
本発明は物品整列装置に関する。
【背景技術】
【0002】
物品整列装置として、特許文献1、2に記載のものがある。
特許文献1に記載の物品整列装置は、前方に物品等の投入シュート4、後方には搬出シュート6が設けられ、これら投入シュート4と搬出シュート6との間には2本以上の物品送り部材7が、その隣り合うもの同士に対して相対的に上下動するようにして設けられ、前記物品送り部材7上端に形成された搬送面9が送り方向に向かって下り傾斜になされており、可動の物品送り部材7の搬送面9上端は、この可動の物品送り部材7が下降したとき、投入シュート4側に隣り合う物品送り部材7の搬送面9下端、あるいは投入シュート4底面下端以下になるようになされ、また搬送面9下端は、この可動の物品送り部材7が上昇したとき、搬出シュート6側に隣り合う物品送り部材7の搬送面9上端、あるいは搬出シュート6底面上端以上の高さとなるようになされたものである。
【0003】
特許文献2に記載の物品整列装置は、2つの円錐台形状の外表面を有する整列器11、11を、それらの相対向する側部の母線同士がそれらの隙間にキャップ1(チューブ付きキャップ1にあってはキャップヘッド1A)を落下させないように離し、かつ水平に対し所定の傾斜角度を維持したままで回転させ、それらの外表面上(上向き谷間)にキャップ1を置いて重力の作用で一端側(投入口)から他端側(排出口)へキャップ1を搬送し、その搬送過程でキャップ1の向きを揃える。整列器11の上述の傾斜角度は3度から30度が好ましく、より好ましくは8度〜20度である。傾斜角度が大きいとキャップが整列されずに転がってしまうことがある。傾斜角度が小さいとキャップの重力による移動速度が低下し、処理能力が低下する。2つの整列器11、11の投入口にはキャップ供給シュート21が接続され、排出口にはキャップ排出コンベア22が接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】実開昭62-13918
【特許文献2】特開2007-145596
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1に記載の物品整列装置は、チューブ付キャップの如くの頭部(キャップヘッド)と細長い脚部(チューブ)とを有する物品の向きを一定方向に整列しようとするとき、それらの物品を物品送り部材の搬送面に沿う横向きに整列できるにすぎない。横向きの左右いずれか一方に頭部(又は脚部)を揃えることができない。また、頭部を物品搬送方向に沿って先行させる現象も生じ、前述の横向き整列品と混在することとなり、単なる搬送装置としての機能しか発現できない。
【0006】
特許文献2に記載の物品整列装置は、チューブ付キャップの如くの頭部(キャップヘッド)と細長い脚部(チューブ)とを有する物品の向きを一定方向に整列しようとするとき、物品の頭部を2つの円錐台形状の整列器の上向き谷間に置き、その谷間の一端側から他端側(整列器の排出口)に向けて物品を1個ずつ搬送しつつ整列して送り出す。従って、物品整列装置は整列器で整列された物品をその排出口から1個ずつ送り出すものになる。整列能力(生産性)は物品の移動速度に依存するが、物品の移動方向と円錐台形状の回転方向は一致していないため、この移動速度はさほど大きくはない。よって、物品整列装置の占有面積当りの整列能力(生産性)が低い。生産性を上げるために整列器の回転速度を高速運転すると、物品の移動速度は僅かに増大するが、整列器に接触する物品をキズつけるおそれがある。
【0007】
本発明の課題は、頭部と細長い脚部とを有する物品を搬送しつつ整列させる物品整列装置において、占有面積当りの整列能力(生産性)を高く、物品をキズつけることなく整列することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
請求項1に係る発明は、頭部と細長い脚部とを有する物品を搬送しつつ整列させる物品整列装置であって、複数の固定床と移動床を物品搬送方向に沿って交互に配置するとともに、各固定床と各移動床が物品搬送方向の下流側に向けて下り勾配をなすように傾斜した下り勾配床面を備え、各移動床を同時にそれらの床面が隣接する固定床の床面に対する上位と下位に位置付ける昇降動作を繰り返し、少なくとも一部の移動床又は固定床が、下り勾配床面の下り勾配に沿う床面幅を、物品の頭部における長手方向に対して直交する方向にある周囲から重心までの最短距離より小、かつ物品の頭部における脚部の長手方向に沿う方向にある頂面から重心までの距離より大にする、狭幅下り勾配床面を備えてなるようにしたものである。
【0009】
本明細書における「下流」とは、物品が進行していく方向を示し、高さ方向の下位位置を示すものではない。また、「上流」についても同様に、物品が進行していく方向と逆方向を示すものであり、高さ方向の上位位置を示すものではない。従って、「下流側」という表現においても、高さ方向としては、ある基準に対して下位位置に限定されるものではない。「上流側」についても同様である。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、少なくとも一部の移動床又は固定床が、下り勾配床面の下り勾配に沿う床面幅を、物品の頭部における長手方向に対して直交する方向にある周囲から重心までの最短距離より小、かつ物品の頭部における脚部の長手方向に沿う方向にある頂面から重心までの距離より大にする、狭幅下り勾配床面を備えるものにした。これにより、頭部と細長い脚部とを有する物品を搬送しつつ整列させる物品整列装置において、占有面積当りの整列能力(生産性)を高く、物品をキズつけることなく整列することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】図1は物品整列装置による物品整列時における移動床の上昇状態を示す模式図である。
【図2】図2は物品整列装置による物品整列時における移動床の下降状態を示す模式図である。
【図3】図3は物品整列装置の昇降駆動機構を示す模式図である。
【図4】図4は物品整列装置の固定床と移動床の上り配置を示す模式図である。
【図5】図5は物品の形態を示す模式図である。
【図6】図6は物品の頭部形状と狭幅下り勾配床面との関係を示す模式図である。
【図7】図7は整列移動床を用いた頭部先行物品の整列搬送処理工程における整列動作を示す模式図である。
【図8】図8は整列移動床を用いた頭部横向き物品の整列搬送処理工程における不整列動作を示す模式図である。
【図9】図9は整列固定床を用いた頭部先行物品の整列搬送処理工程における整列動作を示す模式図である。
【図10】図10は整列固定床を用いた頭部横向き物品の整列搬送処理工程における不整列動作を示す模式図である。
【図11】図11は物品整列装置の変形例の移動床の上昇状態を示す模式図である。
【図12】図12は物品の頭部形状と狭幅下り勾配床面との関係を示す模式図である。
【図13】図13は上り勾配床面を備えた整列移動床を示す模式図である。
【図14】図14は物品整列装置の固定床と移動床の下り配置を示す模式図である。
【図15】図15は物品整列装置の固定床と移動床の水平配置を示す模式図である。
【図16】図16は物品整列装置に排出コンベアを接続した第1例を示す模式図である。
【図17】図17は物品整列装置に排出コンベアを接続した第2例を示す模式図である。
【図18】図18は物品整列装置に排出コンベアを接続した第3例を示す模式図である。
【図19】図19はトリガーポンプキャップを示す模式図である。
【図20】図20はトリガーポンプキャップの他の例を示す模式図である。
【図21】図21はプッシュ式ポンプキャップを示す模式図である。
【図22】図22は従来の物品整列装置による頭部先行物品の整列処理過程を示す模式図である。
【図23】図23は従来の物品整列装置による頭部横向き物品の整列処理過程を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
物品整列装置10は、頭部1Aと細長い脚部1Bを有する物品1を搬送しつつ整列させるものであり、例えば頭部1Aをキャップヘッド、脚部1Bをチューブとするチューブ付キャップを、頭部1Aを物品搬送方向に沿って先行させる長手向き姿勢に整列して送り出し可能にする。物品1において、脚部1Bの例として、樹脂又は金属等からなる筒や細管が挙げられる。脚部1Bの太さの例として、直径3〜15mmの管がある。脚部1Bの形状として、直線のもの、曲線のもの、屈曲部を有するもの、それらの組合せといったものがある。脚部1Bは頭部1Aに比して重量が小さい。例えば、トリガーポンプキャップ1の場合、脚部1Bの重量は頭部1Aの重量の1/15程度であり、プッシュ式ポンプキャップ1の場合、脚部1Bの重量は頭部1Aの重量の1/4程度である。
【0013】
図19〜図21は、物品整列装置10が好適に整列搬送処理する各種チューブ付キャップを示す。図19は、くの字状硬質チューブ1Bをもつトリガーポンプキャップ1、図20は軟質チューブ1Bをもつトリガーポンプキャップ1、図21は太径硬質管1Bをもつプッシュ式ポンプキャップ1を示す。トリガーポンプキャップ1は樹脂等からなり、液体を噴霧する。プッシュ式ポンプキャップ1は樹脂等からなり、液体を定量吐出する。尚、本発明によって整列搬送処理できる物品1はチューブ付キャップに限定されない。
【0014】
物品整列装置10は、図1、図2に示す如く、架台11の一端側から他端側に向かう方向を物品1(本実施例ではチューブ付キャップとする)の物品搬送方向とし、その一端側に入口シュート12を設け、入口シュート12の裏面に搬送力を高めるため、バイブレータ(不図示)を装備しても良い。入口シュート12への物品1の供給は、物品1を貯めたホッパー下部からでも良いし、ベルトコンベアでも良い。また、入口シュート12がベルトコンベアであっても良い。
【0015】
物品整列装置10は、架台11に設けた支持部材に複数の固定床20を支持する。また、物品整列装置10は、架台11に支持した昇降駆動装置13(図3)に、複数の通常移動床30と整列移動床40を担持する。物品整列装置10は、複数の通常移動床30と整列移動床40の各個を各固定床20に対して搬送方向の側傍(本実施例では上流側の側傍)に隣接配置する。固定床20と移動床30、40は一定の間隔を介して搬送方向に沿って交互に配置されるものになる。尚、固定床20と移動床30、40を床長さ方向の両側から挟む架台11の両側には側板14が備え付けられ、物品1の落下を防止している(図1、図2では片側のみ表示)。
【0016】
物品整列装置10において、固定床20は、図3に示す如く、それ自体で、搬送方向の下流側に向けて下り勾配(水平に対する傾斜角度η1)をなすように傾斜した下り勾配床面21を備える。各固定床20にバイブレータを装備し、搬送力を高めても良い。また、移動床30、40は、図3に示す如く、それ自体で、搬送方向の下流側に向けて下り勾配(水平に対する傾斜角度η2.η3)をなすように傾斜した下り勾配床面31、41を備える。尚、図3は移動床30、40の昇降動作中で上昇途中の状態、又は下降途中の状態を示している。
【0017】
物品整列装置10は、複数の移動床のうちの少なくとも一部、例えば1個又は全部の移動床を、整列移動床40とする。整列移動床40は、通常移動床30の下り勾配床面31に比して、物品の進行方向における床面幅を狭幅にしてなる狭幅下り勾配床面41を備える。
【0018】
物品整列装置10は、図4に示す如く、複数の固定床20の各個の下り勾配床面21を互いに搬送方向の下流側に向けて上り勾配(水平に対する配置角度θ1)をなすように配置するとともに、複数の移動床30、40の各個の下り勾配床面31、41を互いに搬送方向の下流側に向けて上り勾配(水平に対する配置角度θ2)をなすように配置している。
【0019】
物品整列装置10は、昇降駆動装置13により各移動床30、40の昇降動作を繰り返す。即ち、各移動床30、40をそれらの下り勾配床面31、41が隣接する各固定床20の下り勾配床面21に対する上位(図1)と下位(図2)に位置付ける昇降動作を繰り返す。昇降駆動装置13は、昇降速度や昇降ストロークを変更制御できる電動シリンダを用いることができる。昇降駆動装置13は、電動モータの回転を直線往復運動に変換する機構、又は空圧シリンダ等でも良い。尚、図4のSは移動床30の昇降ストロークを示す。
【0020】
以下、物品整列装置10の各部の構造について詳述する。
(通常移動床30と整列移動床40の上昇動作)
通常移動床30の床面31の最下部が、その下流の固定床20の床面21の最上部を越えるところまで上昇する。
【0021】
整列移動床40の床面41の最下部が、その下流の固定床20の床面21の最上部を越えるところまで上昇する。
【0022】
通常移動床30と整列移動床40はこれ以上に上昇しても良いが、処理能力の点からは、整列移動床40の最上昇位置を、整列移動床40の床面41の最下部が、その下流の固定床20の床面21の最上部を越えた位置とするのが好ましい。上昇位置において一時停止すると、通常移動床30から下流の固定床20へと、整列移動床40から下流の固定床20へと物品1が確実に送られる。物品1に応じて、一時停止時間は、無しとすることができる。この場合は搬送速度が向上する。物品1によっては、適切に調整された停止時間を設ける。
【0023】
(通常移動床30と整列移動床40の下降動作)
通常移動床30の床面31の最上部が、その上流の固定床20の床面21の最下部を越えるところまで下降する。
【0024】
整列移動床40の床面41の最上部が、その上流の固定床20の床面21の最下部を越えるところまで下降する。
【0025】
通常移動床30と整列移動床40はこれ以上に下降しても良いが、処理能力の点から、整列移動床40の最下降位置は、整列移動床40の床面41の最上部が、その上流の固定床20の床面21の最下部に達したところとするのが好ましい。最下降位置において一時停止すると、通常移動床30へと上流の固定床20から、整列移動床40へと上流の固定床20から物品1が確実に送られる。物品1の挙動に応じて、一時停止時間は、無しとすることもあれば、適切に調整された停止時間を設けることもある。
【0026】
整列移動床40の狭幅下り勾配床面41の最下部を各通常移動床30の下り勾配床面31の最下部を結ぶ直線と概ね一致させると良い。移動床30、40の下り勾配床面31、41の最上部と最下部は、移動床30、40の下り勾配床面31、41上の物品1が下流側の固定床20の下り勾配床面21上へ移動するように、また上流の固定床20の下り勾配床面21上の物品1が下流側の移動床30、40の下り勾配床面31、41上へ移動するように、適宜調整される。
【0027】
物品整列装置10において、固定床20、通常移動床30、整列移動床40の各床面21、31、41の床面幅の好適値は以下の通りである(図3、図6)。尚、物品最小幅wとは物品1を天面の側から見た面の最小寸法をいい、物品高さhとは物品1における天面に直交する縦長方向の全長をいう。
【0028】
(固定床20、通常移動床30、整列移動床40の構造)
固定床20、通常移動床30、整列移動床40は、中実部と板状部を組み合せた構造としても良いし、中実構造としても良いし、また、板材の曲げ加工による等、特に限定されるものではない。材質についても、樹脂、金属、木材、ゴム等、また、これらを組み合せたもの等、特に限定されない。
【0029】
(固定床20、通常移動床30、整列移動床40の床面長さ)
固定床20、通常移動床30、整列移動床40の物品搬送方向に直交する方向に沿う床長さは、物品高さの1.0倍を超えることが望ましい。1.0倍を超えることにより、物品1を上記各床に縦長の物品1を横向きにすることができる。上記各床の床長さを物品高さの2.0倍を超えるようにすることで、物品整列装置10の処理能力を高めることができる。
【0030】
(固定床20の床面21の床面幅v1)
固定床20の床面21の床面幅v1は、物品最小幅の0.65〜1.8倍が好ましい。0.65倍以上とすることで、寝転がった物品を確実に固定床20の床面21の上に保持することができる。また、1.8倍以下とすることで、1つの固定床20の床面21の同じ位置に、寝転がった2つ以上の物品が同時に載ることを防止できる。
【0031】
(通常移動床30の床面31の床面幅v2)
通常移動床30の床面31の床面幅v2は物品最小幅の0.65〜1.8倍が好ましい。0.65倍以上とすることで、物品を確実に上昇させることができる。また、1.8倍以下とすることで、1つの通常移動床30の床面31の同じ位置に、横たわった2つ以上の物品が同時に載ることを防止できる。
【0032】
(整列移動床40の狭幅下り勾配床面41の床面幅)
整列移動床40は、図5、図6に示す如く、狭幅下り勾配床面41の下り勾配に沿う床面幅wを、物品1の頭部1Aにおける長手方向(脚部1Bの延在方向に沿うキャップ高さ方向)に対して直交する方向にある周囲(キャップ外周)からその重心Gまでの最短距離L(図5)と概ね同等又はより小(w≦L)、かつ物品1の頭部1Aにおける脚部1Bの長手方向に沿う方向にある頂面(キャップ天面)から重心Gまでの距離H(図5)と概ね同等又はより大(w≧H)にする。好適には、w<1.4L、w>0.9Hである。物品1の頭部1Aにおける長手方向について補足すると、物品1の幅L0、物品1の厚みW0(L0>W0)である物品1を横にして載置した際に、より安定して物品が載置される側、即ち、載置した物品が上方から見える側である幅L0側を長手方向として設定される。物品1の幅L0、物品1の厚みW0が同等の場合は(L0≒W0)、いずれの側を長手方向としても良い。
【0033】
尚、通常移動床30の床面幅v2、通常移動床30の搬送方向に沿う板厚Aに対し、整列移動床40の床面幅w、整列移動床40の搬送方向に沿う板厚aは、w<v2、a<Aである。
【0034】
物品1の頭部1Aにおける長手方向に対して直交する方向にある周囲からその重心Gまでの最大距離がL1、最小距離がL2になる場合(図5(B))には、上述の最短距離L=L2になる。
【0035】
これにより、整列移動床40を有する物品整列装置10にあっては、物品1が、図6(A)に示す如く、頭部1Aから脚部1Bにまで渡る長手向き姿勢を搬送方向に沿わせて整列移動床40の狭幅下り勾配床面41に移載されてくると、物品1の頭部1Aの重心Gは整列移動床40の狭幅下り勾配床面41内に位置するから、物品1はこの整列移動床40の上昇によりその頭部1Aが下流側の固定床20の下り勾配床面21へと移送され、頭部先行の姿勢に整列されて送り出される整列搬送処理がなされる。これに対し、物品1が、図6(B)に示す如く、頭部1Aから脚部1Bにまで渡る長手向き姿勢を搬送方向に斜交又は直交させて整列移動床40の狭幅下り勾配床面41に移載されてくると、物品1の頭部1Aの重心Gは整列移動床40の狭幅下り勾配床面41外に位置するものになるから、物品1はこの整列移動床40の上昇によりその頭部1Aが上流側の固定床20の下り勾配床面21へと転落し、下流側へと移送されず、整列搬送処理されない。
【0036】
物品整列装置10において、固定床20、通常移動床30、整列移動床40の各床面21、31、41の傾斜角度の好適値は以下の通りである(図3)。
【0037】
(固定床20の床面21の傾斜角度η1)
固定床20の床面21が水平面に対してなす傾斜角度η1は、15度から40度が好ましく、特に好ましくは18度から32度である。15度以上とすることで、物品は固定床20の床面21上で下流へとスムースに滑ることが可能である。また、40度以下とすることで通常移動床30、整列移動床40の昇降ストロークを小さくすることが可能であり、物品搬送処理能力を高能力にできる。
【0038】
(通常移動床30の床面31の傾斜角度η2)
通常移動床30の床面31が水平面に対してなす傾斜角度η2も、固定床20の床面21が水平面に対してなす傾斜角度η1におけると同一理由で、15度から40度が好ましく、特に好ましくは18度から32度である。
【0039】
(整列移動床40の床面41の傾斜角度η3)
整列移動床40の床面41が水平面に対してなす傾斜角度η3も、固定床20の床面21が水平面に対してなす傾斜角度η1におけると同一理由で、15度から40度が好ましく、特に好ましくは18度から32度である。
【0040】
(固定床20と通常移動床30、整列移動床40の傾斜角度η1、η2、η3の関係)
通常移動床30、整列移動床40の床面31、41が水平面となす傾斜角度η2、η3は、固定床20の床面21が水平面となす傾斜角度η1と同等(図3)、又は大きくすることが好ましい。η1よりもη2、η3を好ましくは10〜25度大きくすると良い。角度を大きくすることで、特に、断面形状が円形や正多角形でない楕円状、長円状、長方形状等の長手部を有す形状の物品を扱う際に、通常移動床30、整列移動床40が上昇時、物品1の長手部は通常移動床30、整列移動床40の床面31、41が水平面となす傾斜角度η2、η3に合せて、下流方向により傾斜した状態となり、物品1を確実に下流の固定床20に送り込むことが可能になる。
【0041】
物品整列装置10において、固定床20、通常移動床30、整列移動床40の上り勾配の配置角度の好適値は以下の通りである(図4)。
【0042】
(固定床20の配置角度θ1)
固定床20の配置角度θ1は、水平面に対して、20〜40度とされ、好ましくは24度から36度とされる。20度以上とすることで適切に固定床20や通常移動床30、整列移動床40に載らなかった物品を上流に滑り落とすことが可能になる。逆に40度以下とすることで上下動ストロークを小さくすることができ、高能力で物品の処理が可能になる。
【0043】
(通常移動床30、整列移動床40の配置角度θ2)
通常移動床30、整列移動床40の配置角度θ2も、固定床20の配置角度θ1におけると同一理由で、水平面に対して20〜40度とされ、好ましくは24度から36度とされる。
【0044】
(固定床20と通常移動床30、整列移動床40の配置角度θ1、θ2の関係)
固定床20の配置角度θ1と、通常移動床30、整列移動床40の配置角度θ2は概ね同一とすることが好ましい。この値を概ね同一とすることで、上流と下流の各移動床30、40により物品を下流に送るための昇降ストロークを最小にすることができ、物品搬送処理能力を高能力にできる。
【0045】
尚、物品整列装置10は、図14に示す如く、複数の固定床20の各個の下り勾配床面21を互いに搬送方向の下流側に向けて下り勾配(水平に対する配置角度θ1)をなすように配置するとともに、複数の移動床30、40の各個の床面31、41を互いに搬送方向の下流側に向けて下り勾配(水平に対する配置角度θ2)をなすように配置しても良い。固定床20の配置角度θ1は、水平面に対して、10〜40度とされ、好ましくは15〜25度とされる。10度以上とすることで適切に固定床20や移動床30、40に載らなかった物品を上流に落とすことが可能になり、更に、上下動ストロークを小さくすることができるので高能力で物品の処理が可能になる。逆に40度以下とすることで、物品の上流方向への移動速度が速くなりすぎることを抑制できる。移動床30、40の配置角度θ2も、固定床20の配置角度θ1におけると同一理由で、水平面に対して10〜40度とされ、好ましくは15〜25度とされる。固定床20の配置角度θ1と、移動床30、40の配置角度θ2は概ね同一とすることが好ましい。この値を概ね同一とすることで、上流と下流の各移動床30、40により物品を下流に送るための昇降ストロークを最小にすることができ、物品搬送処理能力を高能力にできる。複数の固定床20と移動床30、40を下り勾配配置することにより、上り勾配配置(図4)したものに比して、固定床20の床面21と移動床30、40の床面31、41とが同様の下り勾配をなすことから、昇降駆動装置13が移動床30、40に付与すべき昇降ストロークが小さくなり、昇降サイクルタイムを短縮できる。
【0046】
複数の固定床20と移動床30、40を下り勾配配置した上述の物品整列装置10にあっては、頭部1Aが先行する物品1は、複数の固定床20又は移動床30、40を滑り落ちることがある。従って処理能力は増大するが、頭部1Aが横向き姿勢で滑り落ちる物品1もあるため、物品整列装置の出口に、頭部横向き物品を除去するための横向き物品排出装置を設けるのが好ましい。
【0047】
また、物品整列装置10は、図15に示す如く、複数の固定床20の各個の床面21を互いに搬送方向の下流側に向けて水平をなすように配置するとともに、複数の移動床30、40の各個の床面31、41を互いに搬送方向の下流側に向けて水平をなすように配置しても良い。複数の固定床20と移動床30、40を水平配置することにより、上り勾配配置(図4)したものに比して、固定床20の床面21と移動床30、40の床面31、41の配置角度が下り勾配に近くなるから、昇降駆動装置13が移動床30、40に付与すべき昇降ストロークがやや小さくなり、昇降サイクルタイムをやや短縮できる。
【0048】
複数の固定床20と移動床30、40を水平配置した上述の物品整列装置10にあっては、物品1が、複数の固定床20又は移動床30、40に載ったまま、単なる上下動を繰り返す現象を生ずることがあるが、上流側の固定床20、移動床30から送られてくる後続の物品1によって押し出され、正常に移動することができる。
【0049】
物品整列装置10によれば、昇降駆動装置13による通常移動床30及び整列移動床40の上昇により、移動床30、40の床面31、41が固定床20の床面21上にある物品1を突き上げると、移動床30、40の床面31、41自体の傾斜が物品1に下流側への搬送力を付与する。搬送力を付与された物品1は、移動床30、40の床面31、41から、下流側の搬送方向に沿って下り勾配をなす固定床20の床面21上に移載され、固定床20の床面21自体の傾斜に載って滑り、下流側へと搬送される。このとき、固定床20の床面21、移動床30、40の床面31、41が互いに下流側へ向けて上り勾配をなすように配置されているとき、物品1はこの上り勾配の搬送経路に沿って順に下流側の床面21、31、41に持ち上げられるように搬送され、最下流の通常移動床30の床面31から出口固定床20を経て排出コンベア等に送り出される。
【0050】
昇降駆動装置13による整列移動床40の昇降については、他の通常移動床30の駆動とは独立、又は別個の昇降駆動装置13を用いることにより、昇降速度を大きくし、1昇降サイクルの時間を短くすることが好ましい。整列移動床40は、頭部1Aが先行した物品1のみが通過できるので、整列移動床40を通過する物品1の通過量の低下を抑制することができる。
【0051】
尚、物品整列装置10は、移動床30、40の昇降動作の1サイクル(最下降位置〜最上昇位置〜最下降位置の1サイクル)において、移動床30、40の床面31、41が隣接する固定床20の床面21より上に突出している時間割合を、該固定床20の床面21より下に没入している時間割合より小さく制御することができる。これにより、物品1を移動床30、40の床面31、41より突き上げている時間より、物品1を固定床20の床面21に載せて滑らせる時間のほうが長くなり、物品1の送出量、即ち、物品整列装置10の処理能力を増加できる。
【0052】
尚、移動床30、40の上昇加速度が大きい場合には、移動床30、40の床面31、41が物品1に及ぼす突き上げ力が大きく、ひいては移動床30、40Aの床面31、41の傾斜が物品1に及ぼす搬送力が大きくなり、物品1の送出量を増加できる。
【0053】
また、物品整列装置10は、移動床30、40の昇降動作の1サイクルにおいて、移動床30、40の床面31、41が隣接する固定床20の床面21より上に突出している時間割合、即ち、床面時間割合を、該固定床20の床面21より下に没入している時間割合より大きく制御することもできる。これにより、物品1を移動床30、40の床面31、41により突き上げている時間より、物品1を固定床20の床面21に載せて滑らせる時間のほうが短くなり、物品1の送出量を低減できる。
【0054】
このように、1サイクルにおける移動床30、40の床面時間割合を増減できるよう構成したことで、物品1の送出量を調整することができ、充填ラインなどの下流行程の処理能力に物品整列装置の処理能力を合致させることができる。
【0055】
尚、移動床30、40の上昇加速度が小さい場合には、移動床30、40の床面31、41が物品1に及ぼす突き上げ力が小さく、ひいては移動床30、40の床面31、41の傾斜が物品1に及ぼす搬送力が小さくなり、物品1の送出量を低減できる。
【0056】
また、移動床30、40の上昇速度の最大値は、搬送物品の重さや固定床配置角度θ1や移動床配置角度θ2等によっても、物品1を所望の速度で安定搬送できるように適宜調整される。
【0057】
しかるに、物品整列装置10にあっては、図1、図2に示す如く、狭幅下り勾配床面41を備えた整列移動床40を有するものにしたから、入口シュート12の側から供給される物品1を搬送しつつ以下の如くに整列搬送処理できる。このとき、物品1はチューブ付キャップであり、頭部1A(キャップヘッド)と細長い脚部1B(チューブ)とを有する。
【0058】
尚、図1、図2に示した物品整列装置10は、3つの固定床20、2つの通常移動床30、1つの整列移動床40を有する構成となっているが、それらの固定床20、移動床30、40の個数を増やしても良い。特に整列移動床40の個数を増やすと、物品1の頭部1Aが先行する目標整列姿勢が得られる比率をほぼ100%に高めることができる。整列移動床40の上流の、好ましくは隣接して上流の固定床20又は移動床30、又はその両方の固定床20と移動床30の下り勾配床面21、31の床面幅を他の固定床20や移動床30の下り勾配床面21、31の床面幅より長くすることにより、整列移動床40への物品1の送り込み量を増加させ、物品1の整列処理量を高めることができる。
【0059】
図1、図2の物品整列装置10では、入口シュート12から投入されて方向を無秩序にしている全ての物品1が整列移動床40まで順次搬送されてくるが、頭部1Aが搬送方向に先行する物品1のみが以下の如く整列移動床40を通過でき、整列される。
【0060】
(A)頭部先行物品1の整列搬送処理動作(図7)
(1)物品1が、図6(A)に示す如く、頭部1Aから脚部1Bにまで渡る長手向き姿勢を搬送方向に沿わせて整列移動床40の狭幅下り勾配床面41に移送されてくる。
【0061】
(2)物品1の頭部1Aの重心Gは整列移動床40の狭幅下り勾配床面41内に位置するものになり、この整列移動床40の上昇とともに物品1が確実に上昇される。
【0062】
(3)整列移動床40の狭幅下り勾配床面41が下流側の固定床20の下り勾配床面21より上位に達すると、物品1の頭部1Aが下流側の固定床20の下り勾配床面21へと移送され、頭部先行の姿勢に整列されて送り出される整列搬送処理がなされる。
【0063】
(B)頭部横向き物品1の整列搬送処理動作(図8)
(1)物品1が、図6(B)に示す如く、頭部1Aから脚部1Bにまで渡る長手向き姿勢を搬送方向に斜交又は直交させて整列移動床40の狭幅下り勾配床面41に移載されてくる。
【0064】
(2)物品1の頭部1Aの重心Gは整列移動床40の狭幅下り勾配床面41外に位置するものになり、物品1をこの整列移動床40の上昇によって上昇させることができない。
【0065】
(3)物品1の頭部1Aが上流側の固定床20の下り勾配床面21へと転落し、下流側へと移送されず、整列搬送処理されない。
【0066】
図9、図10は、本発明の変形例に係る物品整列装置10を示すものである。この物品整列装置10は、複数の固定床20と移動床30を有する物品整列装置10において、固定床20の少なくとも一部、例えば一部又は全部の固定床20を、整列固定床50としたものである。整列固定床50は、通常固定床20の下り勾配床面21に比して、床面幅を狭幅にしてなる狭幅下り勾配床面51を備えるものである。
【0067】
即ち、整列固定床50は、狭幅下り勾配床面51の下り勾配に沿う床面幅zを、物品1の頭部1Aにおける長手方向(脚部1Bの延在方向に沿うキャップ高さ方向)に対して直交する方向にある周囲(キャップ外周)からその重心Gまでの最短距離Lと概ね同等又はより小(z≦L)、かつ物品1の頭部1Aにおける脚部1Bの長手方向に沿う方向にある頂面(キャップ天面)から重心Gまでの距離Hと概ね同等又はより大(z≧H)にする。好適には、z<1.4L、z>0.9Hである。
【0068】
これにより、整列固定床50を有する物品整列装置10にあっては、図9に示す如く、物品1が頭部1Aから脚部1Bにまで渡る長手向き姿勢を搬送方向に沿わせて整列固定床50の狭幅下り勾配床面51に移載されてくると、頭部1Aの重心Gは整列固定床50の狭幅下り勾配床面51内に位置するものになるから、物品1は、下流側の移動床30の下降によりその頭部1Aがその移動床30の下り勾配床面31へと移送され、頭部先行の姿勢に整列されて送り出される整列搬送処理がなされる。これに対し、図10に示す如く、物品1が頭部1Aから脚部1Bにまで渡る長手向き姿勢を搬送方向に斜交又は直交させて整列固定床50の狭幅下り勾配床面51に移載されてくると、物品1の頭部1Aの重心Gは整列固定床50の狭幅下り勾配床面51外に位置するものになり、物品1は上流側の移動床30の下降によりその頭部1Aが上流側の移動床30へと落下し、下流側へと移送されず、整列搬送処理されない。
【0069】
図9、図10に示した物品整列装置10において、整列固定床50の上述した搬送処理効果を高めるため、整列固定床50の上流の移動床30の最上昇時に、その移動床30の下り勾配床面31の最下位位置が、下流の整列固定床50の狭幅下り勾配床面51の最上位位置より高くすることが好ましい。上流の移動床30の上昇によって物品1は下流の整列固定床50の狭幅下り勾配床面51へ滑り落ちることが可能な高さよりも更に高く持ち上げられる。次に上流の移動床30の下降時には、物品1の重心Gと整列固定床50との位置関係に加え、物品1が下方へ変位せしめられる作用によって、物品1は確実に上流側の移動床30へと転げ落ちる。
【0070】
図11〜図13は、物品整列装置10の変形例に係る物品整列装置10Aを示すものである。物品整列装置10Aが物品整列装置10と異なる点は、整列移動床40の搬送方向に沿う板厚Aを、通常移動床30の搬送方向に沿う板厚Aと同等にするとともに、狭幅下り勾配床面41に対する物品搬送方向の上流側に、物品搬送方向の下流側に向けて上り勾配(水平に対する傾斜角度γ)をなすように傾斜した上り勾配床面40Aを床長さ方向、即ち、整列移動床40の物品進行方向に対して垂直な方向の全長にわたって備えたことにある。図11は通常移動床30と整列移動床40の上昇状態を示す。
【0071】
尚、物品整列装置10Aの整列移動床40は、狭幅下り勾配床面41の下り勾配(水平に対する傾斜角度η3)に沿う床面幅wを、物品整列装置10におけると同様に、物品1の頭部1Aにおける長手方向に対して直交する方向にある周囲から重心Gまでの最短距離をL、物品1の頭部1Aにおける脚部1Bの長手方向に沿う方向にある頂面から重心Gまでの距離をHとするとき、w≦L、好適にはw<1.4L、w≧H、好適にはw>0.9Hとする。これにより、物品整列装置10の整列移動床40が狭幅下り勾配床面41に基づいて施したと同様の整列搬送処理作用が物品1に対してなされる。
【0072】
物品整列装置10Aにあっては、物品1が頭部1Aから脚部1Bにまで渡る長手向き姿勢を搬送方向に斜交又は直交させて整列移動床40の狭幅下り勾配床面41に移載され、物品1の頭部1Aの重心Gが整列移動床40の狭幅下り勾配床面41外に位置するものになり、この整列移動床40の上昇により物品1の頭部1Aが上流側の固定床20の下り勾配床面21へと転落しようとするとき、整列移動床40の上り勾配床面40Aが上流側の固定床20の下り勾配床面21へのその転落を容易にする。この上り勾配床面40Aの作用は、上り勾配床面40Aのγを30〜80度とするときに顕著になる。
【0073】
物品整列装置10Aにあっては、整列移動床40の板厚Aを他の通常移動床30の板厚Aと同等にしたから、複数の固定床20と移動床30の配置のピッチ間隔を変更せずに、通常移動床30を直ちに整列移動床40に交換し、上り勾配床面40A、下り勾配床面41に基づく上述の整列搬送処理作用を実現できる。尚、整列移動床40を通常移動床30に交換することも容易になり、これによって物品1の単なる定量供給を行なうことができる。
【0074】
前述の狭幅下り勾配床面51を備える整列固定床50についても、整列固定床50の搬送方向に沿う板厚を通常固定床20の搬送方向に沿う板厚と同等にするとともに、狭幅下り勾配床面51に対する物品搬送方向の上流側に、物品搬送方向の下流側に向けて上り勾配をなすように傾斜した上り勾配床面50A(不図示)を備えるものとすることができる。
【0075】
図16は、物品整列装置10の搬送方向の出口(送出口)に排出コンベア100を接続し、物品整列装置10によって整列された物品1を排出コンベア100により下工程へと排出可能にしたものである。図16(A)のB-B線に沿う矢視図を図16(B)とし、C-C線に沿う矢視図を図16(C)とする。
【0076】
排出コンベア100は物品整列装置10から物品1の送り出し方向(搬送方向)と直交する方向を送り出し方向にしている。排出コンベア100は物品整列装置10の送出口の固定床20の床面21の最下高さ位置よりわずかに低位にコンベア面を位置付けている。物品整列装置10から送り出された物品1は、排出コンベア100まで滑り落ち、排出コンベア100の送り出し方向に直交する幅方向の奥側に立設してある位置規制ガイド101に当って停止する。排出コンベア100のコンベア面は水平でも、固定床20の床面21の傾斜に合せて傾けていても良い。物品整列装置10の両側の側板14のうち、排出コンベア100の送出方向寄りの側板14は、物品1が詰まることを防止するため、出口側に切欠部14Aを有する。排出コンベア100は連続的に運転されていても、物品整列装置10からの物品1の送り出しタイミングに合せて間欠的に運転されても良い。
【0077】
物品1がキャップの場合、排出コンベア100の下行程で、キャップの頭部1Aが上向きとなるような反転を行ない、このキャップをキャップ締め機へと移送する。必要に応じて、キャップ締め機の前に、物品1の前後方向揃え装置を設置する。
【0078】
図17は、物品整列装置10の搬送方向の出口(送出口)に排出コンベア200を接続し、物品整列装置10によって整列された物品1を排出コンベア200により下工程へと排出可能にしたものである。図17(A)のB-B線に沿う矢視図を図17(B)とする。
【0079】
排出コンベア200は物品整列装置10からの物品1の送り出し方向(搬送方向)と直交する方向を送り出し方向にしている。排出コンベア200は物品整列装置10の送出口の固定床20の床面21の最下高さ位置より頭部1Aの高さ程度低位にコンベア面を位置付けている。物品整列装置10から送り出された物品1は、排出コンベア200まで滑り落ち、排出コンベア200の排出方向に直交する幅方向の奥側に立設してある位置規制ガイド201に当って停止しつつ頭部1Aが真下向きになる。排出コンベア200のコンベア面は水平が好ましい。物品整列装置10の両側の側板14のうち、排出コンベア200の排出方向寄りの側板14は、物品1の脚部1Bの障害にならないように、出口側に切欠部14Aを有する。排出コンベア200は連続的に運転されていても、物品整列装置10からの物品1の送り出しタイミングに合せて間欠的に運転されても良い。
【0080】
物品1がトリガーポンプキャップ等のキャップの場合、排出コンベア200の下行程で、キャップの頭部1Aが上向きとなるような上下反転を行ない、このキャップをキャップ締め機へと移送する。必要に応じて、キャップ締め機の前に、物品1の前後方向揃え装置を設置する。
【0081】
図18は、物品整列装置10の搬送方向の出口(送出口)に排出コンベア300を接続し、物品整列装置10によって整列された物品1を排出コンベア300により下行程へと送り出し可能にしたものである。
【0082】
排出コンベア300は物品整列装置10からの物品1の送り出し方向(搬送方向)と同じ方向を排出方向にしている。物品整列装置10から送り出された物品1は、排出コンベア300まで滑り落ち、順次排出コンベア300により送り出される。物品1は、排出コンベア300により送り出されつつ、位置決めガイド301等により所定の位置に供給される。
【0083】
尚、図22、図23は本発明の比較例の物品整列装置10であり、複数の固定床20、移動床30を有するが、本発明の整列移動床40又は整列固定床50を有していない。この比較例の物品整列装置10では、物品1が頭部1Aから脚部1Bにまで渡る長手向き姿勢を搬送方向に沿わせて搬送されてきても(図22)、又は物品1が頭部1Aから脚部1Bにまで渡る長手向き姿勢を搬送方向に斜交又は直交させて搬送されてきても(図23)、物品1の重心Gは移動床30の下り勾配床面31内に位置するものになり、この移動床30の上昇によりそのままの姿勢で下流の固定床20の下り勾配床面21へと移送され、結局姿勢を調整されない。即ち、物品1がどんな姿勢で搬送されてきても、頭部1A先行の姿勢に整列して送り出す整列搬送処理がなされることはない。
【0084】
物品整列装置10によれば以下の作用効果を奏する。
本発明によれば、整列移動床40又は整列固定床50の狭幅下り勾配床面41、51の床面幅w、zに対し、物品1の頭部1Aにおける長手方向に対して直交する方向にある周囲から重心Gまでの最短距離Lを大きくし、かつ物品1の頭部1Aにおける脚部1Bの長手方向に沿う方向にある頂面から重心Gまでの距離Hを小さくする物品1でありさえすれば、いずれの物品1にも上述の整列搬送処理を施すことができる。従って、頭部1Aと細長い脚部1Bとを有する物品1を搬送しつつ整列できる。
【0085】
また、本発明では少なくとも一部の移動床30又は固定床20が上述の狭幅下り勾配床面41又は51を備えれば、上述の整列搬送処理を行なうことができる。従って、複数の固定床20〜移動床30、40を互いに上り勾配、下り勾配、水平のいずれにも配置できる。
【0086】
また、本発明では、複数の固定床20〜移動床30、40による物品1の搬送方向全域(入口シュート12〜排出コンベア100)で上述の整列搬送処理がなされ、かつそれらの固定床20〜移動床30、40の搬送方向に直交する床面長さの全域で上述の整列搬送処理がなされる。従って、物品整列装置10の占有面積あたりの整列能力(生産性)が高い。
【0087】
また、本発明では、各固定床20の下り勾配床面21及び移動床30、40の下り勾配床面31、41の勾配と、移動床30、40の昇降動作に応じて物品1をそれらの床面上にて滑らせ、又は転がして搬送しつつ上述の整列搬送処理を行なう。このとき、移動床30、40の昇降動作は、物品1がそれらの床面31、41に当ってキズつくほどの高速とする必要がない。従って、物品1をキズつけることなく整列できる。
【産業上の利用可能性】
【0088】
本発明は、少なくとも一部の移動床又は固定床が、下り勾配床面の下り勾配に沿う床面幅を、物品の頭部における長手方向に対して直交する方向にある周囲から重心までの最短距離より小、かつ物品の頭部における脚部の長手方向に沿う方向にある頂面から重心までの距離より大にする、狭幅下り勾配床面を備えるものにした。これにより、頭部と細長い脚部とを有する物品を搬送しつつ整列させる物品整列装置において、占有面積当りの整列能力(生産性)を高く、物品をキズつけることなく整列することができる。
【符号の説明】
【0089】
1 物品
1A 頭部
1B 脚部
10、10A 物品整列装置
20 固定床
21 下り勾配床面
30 移動床
31 下り勾配床面
40 移動床
40A 上り勾配床面
41 狭幅下り勾配床面
50 固定床
51 狭幅下り勾配床面
【特許請求の範囲】
【請求項1】
頭部と細長い脚部とを有する物品を搬送しつつ整列させる物品整列装置であって、
複数の固定床と移動床を物品搬送方向に沿って交互に配置するとともに、各固定床と各移動床が物品搬送方向の下流側に向けて下り勾配をなすように傾斜した下り勾配床面を備え、各移動床を同時にそれらの床面が隣接する固定床の床面に対する上位と下位に位置付ける昇降動作を繰り返し、
少なくとも一部の移動床又は固定床が、下り勾配床面の下り勾配に沿う床面幅を、物品の頭部における長手方向に対して直交する方向にある周囲から重心までの最短距離より小、かつ物品の頭部における脚部の長手方向に沿う方向にある頂面から重心までの距離より大にする、狭幅下り勾配床面を備えてなる物品整列装置。
【請求項2】
前記狭幅下り勾配床面を備える移動床又は固定床が、該狭幅下り勾配床面に対する物品搬送方向の上流側に、物品搬送方向の下流側に向けて上り勾配をなすように傾斜した上り勾配床面を備えてなる請求項1に記載の物品整列装置。
【請求項3】
前記狭幅下り勾配床面を備える移動床又は固定床以外の移動床又は固定床の床面の下り勾配に沿う床面幅を、上記狭幅下り勾配床面の床面幅より大にし、
上記狭幅下り勾配床面を備える移動床又は固定床の上流に位置する固定床又は移動床の床面の下り勾配に沿う床面幅を他の固定床又は移動床の床面の下り勾配に沿う床面幅より大にしてなる請求項1又は2に記載の物品整列装置。
【請求項4】
前記複数の固定床の各個の床面を互いに搬送方向の下流側に向けて上り勾配をなすように配置するとともに、前記複数の移動床の各個の床面を互いに搬送方向の下流側に向けて上り勾配をなすように配置してなる請求項1〜3のいずれかに記載の物品整列装置。
【請求項5】
前記複数の固定床の各個の床面を互いに搬送方向の下流側に向けて下り勾配をなすように配置するとともに、前記複数の移動床の各個の床面を互いに搬送方向の下流側に向けて下り勾配をなすように配置してなる請求項1〜3のいずれかに記載の物品整列装置。
【請求項6】
前記複数の固定床の各個の床面を互いに搬送方向の下流側に向けて水平をなすように配置するとともに、前記複数の移動床の各個の床面を互いに搬送方向の下流側に向けて水平をなすように配置してなる請求項1〜3のいずれかに記載の物品整列装置。
【請求項1】
頭部と細長い脚部とを有する物品を搬送しつつ整列させる物品整列装置であって、
複数の固定床と移動床を物品搬送方向に沿って交互に配置するとともに、各固定床と各移動床が物品搬送方向の下流側に向けて下り勾配をなすように傾斜した下り勾配床面を備え、各移動床を同時にそれらの床面が隣接する固定床の床面に対する上位と下位に位置付ける昇降動作を繰り返し、
少なくとも一部の移動床又は固定床が、下り勾配床面の下り勾配に沿う床面幅を、物品の頭部における長手方向に対して直交する方向にある周囲から重心までの最短距離より小、かつ物品の頭部における脚部の長手方向に沿う方向にある頂面から重心までの距離より大にする、狭幅下り勾配床面を備えてなる物品整列装置。
【請求項2】
前記狭幅下り勾配床面を備える移動床又は固定床が、該狭幅下り勾配床面に対する物品搬送方向の上流側に、物品搬送方向の下流側に向けて上り勾配をなすように傾斜した上り勾配床面を備えてなる請求項1に記載の物品整列装置。
【請求項3】
前記狭幅下り勾配床面を備える移動床又は固定床以外の移動床又は固定床の床面の下り勾配に沿う床面幅を、上記狭幅下り勾配床面の床面幅より大にし、
上記狭幅下り勾配床面を備える移動床又は固定床の上流に位置する固定床又は移動床の床面の下り勾配に沿う床面幅を他の固定床又は移動床の床面の下り勾配に沿う床面幅より大にしてなる請求項1又は2に記載の物品整列装置。
【請求項4】
前記複数の固定床の各個の床面を互いに搬送方向の下流側に向けて上り勾配をなすように配置するとともに、前記複数の移動床の各個の床面を互いに搬送方向の下流側に向けて上り勾配をなすように配置してなる請求項1〜3のいずれかに記載の物品整列装置。
【請求項5】
前記複数の固定床の各個の床面を互いに搬送方向の下流側に向けて下り勾配をなすように配置するとともに、前記複数の移動床の各個の床面を互いに搬送方向の下流側に向けて下り勾配をなすように配置してなる請求項1〜3のいずれかに記載の物品整列装置。
【請求項6】
前記複数の固定床の各個の床面を互いに搬送方向の下流側に向けて水平をなすように配置するとともに、前記複数の移動床の各個の床面を互いに搬送方向の下流側に向けて水平をなすように配置してなる請求項1〜3のいずれかに記載の物品整列装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
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【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【公開番号】特開2011−219187(P2011−219187A)
【公開日】平成23年11月4日(2011.11.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−87345(P2010−87345)
【出願日】平成22年4月5日(2010.4.5)
【出願人】(000000918)花王株式会社 (8,290)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成23年11月4日(2011.11.4)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年4月5日(2010.4.5)
【出願人】(000000918)花王株式会社 (8,290)
【Fターム(参考)】
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